JPH0237140A

JPH0237140A - エンジンの始動時燃料噴射制御装置

Info

Publication number: JPH0237140A
Application number: JP18775988A
Authority: JP
Inventors: Hisao Nishiguchi; 西口　尚男
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1988-07-27
Filing date: 1988-07-27
Publication date: 1990-02-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、エンジンの始動性を向上させるために使用さ
れる始動時燃料噴射制御装置に関する。

［従来の技術］近年、エンジン制御の電子制御化が進み、エンジンに供
給される燃料量をエンジンの運転条件に基づいて算出し
、燃料噴射弁の開弁時間を制御することによってコント
ロールする電子式燃料噴射制御装置（ＥＦＩ）が広く普
及している。

そして、エンジンの始動時、即ち、スタータモータが動
作を開始してからエンジンが自立運転可能な状態（いわ
ゆる完爆状Ｈ４）までの間は、始動時燃料噴射制御装置
を用いて、通常の運転時よりも燃料噴射量を多くし、燃
焼室内の混合気を濃くし、始動性を向上させている。

ところが、バッテリ電圧の低下等により、なかなか完爆
状態に至らないと、燃焼室内の混合気はますます濃くな
り、ついには点火プラグのいわゆるかぶり現象及びくす
ぶり現象を生じ、その結果、始動性が悪化してしまうこ
とがある。

このような問題を解決しようとする始動時燃料噴射制御
装置として、特開昭６１−３１６３５　ｒ内燃エンジン
のクランキング時の燃料供給制御方法」に記載されるよ
うに、始動時の燃料噴射回数が増加するにしたがって燃
料噴射量を減少するもの、あるいは、特開昭６０−３４
５１　ｒ電子制御機関の燃料量１を装置」に記載される
ように、スタータモータを動作させてから、所定時間経
過後は、燃料噴射量を徐々に減少させるもの等が提案さ
れている。

しかしながら、これらの始動時燃料噴射制御装置では、
燃料噴射回数あるいは始動時燃料噴射の行われている期
間によって、噴射された燃料量の総計を推定し、この燃
料噴射量の総計が所定量を越えた場合に、燃料噴射量を
減少させ、燃焼室内の混合気が濃くなり過ぎるのを防ご
うとするものである。

ところが、バッテリ電圧によって燃料噴射圧は変化する
ものであり、バッテリ電圧が低い場合には燃料噴射圧が
通常よりも低く、したがって所望の燃料量を噴射できな
い場合もある。特に、クランキング時にはスタータを動
かすため、弱ったバッテリを使用しているとバッテリ電
圧の低下が著しくなる。

そのため、所定の燃料噴射回数あるいは始動時燃料噴射
の行われている期間に噴射された燃料量の総計が少なす
ぎて、燃焼室内の混合気が希薄となり始動できない場合
もある。

また、バッテリ電圧の低下による燃料噴射圧の低下を見
込んで、燃料噴射回数、期間を設定した場合には、バッ
テリ電圧が通常である場合に、噴射燃料量の総計が多く
なり過ぎ、燃焼室内の混合気が過濃あるいは、点火プラ
グのかぶり現象、くすぶり現象を生じ始動性が低下する
場合もある。

［発明が解決しようとする課題］本発明は、バッテリ電圧の変動による燃料噴射量の変動
があっても、常に良好な始動が行えるエンジンの始動時
燃料噴射制御装置を提供することを課題とする。

［課題を解決するための手段］本発明は、上記課題を解決するためになされたものであ
り、その要旨は第１図に例示するように、エンジンＭ１
の始動時に、エンジン状態に応じて始動時用の燃料噴射
量を算出する燃料噴射量算出手段Ｍ２を備えたエンジン
の始動時燃料噴射制御装置Ｍ３において、始動時用の燃料噴射量を算出する際に、バッテリ電圧を
検出し、予め定められバッテリ電圧が大きくなるに従っ
て大きくなる定数を、上記検出したバッテリ電圧により
算出する定数算出手段Ｍ４と、該算出された定数を積算する定数積算手段Ｍ５と、該定数積算手段Ｍ５による積算値を、予め定められた基
準値と比較する積算値比較手段Ｍ６と、を備え、上記燃料噴射量算出手段Ｍ２が、上記積算値比較手段Ｍ
６にて積算値が基準値を越えたと判定された場合には、
始動時用の燃料噴射量を減少させることを特徴とするエ
ンジンの始動時燃料噴射制御装置Ｍ３にある。

ここで、エンジンＭ１の始動時とは、スタータモータが
動作を開始してからエンジンが自立運転可能な状態（い
わゆる完爆状態）までの期間である。

また、燃料噴射量算出手段Ｍ２におけるエンジン状態は
、エンジン冷却水温、吸入空気量等で示されるものであ
り、燃焼室内の温度、吸入される空気量等の燃料の燃焼
に関係する状態である。

なお、本始動時燃料噴射制御装置Ｍ３によって出力され
た始動時用の燃料噴射量は、燃料供給装置に送られ、燃
料噴射弁の駆動信号とされる。

［作用］本発明では、燃料噴射量を算出する際に、定数算出手段
Ｍ４にて、バッテリ電圧に応じた定数を算出する。

前述のように、バッテリ電圧が低いほど燃料噴射圧は低
く、要求された燃料量に比べて実際に噴射される燃料量
は少なくなる。

そのため、この定数は必要な燃料量に対して、実際に噴
射された燃料量に対応する係数に相当する。

したがって、定数積算手段Ｍ５にて算出された定数の積
算値は、実際に噴射された燃料量の総和に対応する。

そして、積算値比較手段Ｍ６にて、この積算値を予め定
められた基準値と比較し、積算値が基準値を越えた場合
には、燃焼室内の混合気は十分濃いと判断し、燃料噴射
量算出手段Ｍ２はそれ以降の始動時の燃料噴射量を減少
し、混合気が必要以上に濃くなるのを防ぐ。

その結果、バッテリ電圧が低く、燃料噴射圧が低い場合
でも、燃焼室内の混合気を良好な状態とすることができ
、始動性を向上することができる。

［実施例］本発明の一実施例を図を用いて説明する。

第２図は、実施例のエンジンの始動時燃料噴射制御装置
が搭載されるエンジン及びその周辺の概略図である。

以下、本図面に基づいて説明する。

図示しないエアクリーナの下流側には吸入空気の温度を
検出して吸気温信号を出力する吸気温センサ２が取り付
けられている。

吸気温センサ２の下流側にはスロットル弁４の開度を検
出する公知のスロットル開度センサ６が取り付けられて
いる。

スロットル弁４の下流側には、サージタンク８が設けら
れ、このサージタンク８にスロットル弁４下流側の吸気
管圧力を検出して吸気管圧力信号を出力する圧力センサ
１０が取り付けられている。

サージタンク８は、インテークマニホールド１２を介し
てエンジンの燃焼室１４に連通されている。

このインテークマニホールド１２には、燃料噴射弁１６
が各気薗毎に取り付けられている。

エンジンの燃焼室１４はエキゾーストマニホールド１８
を介して図示しな°い三元触媒を充填した触媒コンバー
タに連通されている。

このエキゾーストマニホールド１日には、排ガス中の残
留酸素濃度を検出して空燃比信号を出力する酸素センサ
１９が取り付けられている。

また、エンジンブロックには、エンジンのン令却水温を
検出して水温信号を出力する水温センサ２０が取り付け
られている。

エンジンの燃焼室１４には、点火プラグ２２の先端が突
出され、点火プラグ２２にはディストリビュータ２４が
接続されている。

ディストリビュータ２４には、ディストリビュータハウ
ジングに固定されたピックアップとディストリビュータ
シャフトに固定されたシグナルロータとで各々構成され
た気筒判別センサ２６及びエンジン回転数センサ２８が
設けられている。

気筒判別センサ２６は７２０°ＣＡ毎に気筒判別信号を
、後述するマイクロコンピュータで構成された制御回路
３０へ出力し、エンジン回転数センサ２８は３０°ＣＡ
毎にクランク角信号を制御回路３０へ出力する。

そして、ディストリビュータ２４はイグナイタ３２に接
続されている。

また、各部にバッテリ電圧ＶＢを供給するバッテリ３４
も制御回路３０に接続されている。

制御回路３０は、中央処理装置（ＣＰＵ）３Ｂ、リード
オンリメモリ（ＲＯＭ）３Ｂ、ランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）４０、入出力回路（Ｉｌｏ）４２を中心とし
て構成されている。

ｌ１０４２はアナログ−ディジタル変換（Ａ／Ｄ変換）
およびディジタル−アナログ変換（Ｄ／Ａ変換）の機能
も備えており、必要に応じて人力信号のＡ／Ｄ変換ある
いは出力信号のＤ／Ａ変換を行う。

このｌ１０４２には、上述の吸気温センサ２からの吸気
温信号、スロットル開度センサ６からのスロットル開度
信号、圧力センサ１０からの吸気管圧力信号、酸素セン
サ１９からの空燃比信号、水温センサ２０からの水温信
号、気筒判別センサ２６からの気筒別前信号、エンジン
回転数センサ２８からの回転数信号、バッテリ３４から
のバッテリ電圧信号が人力される。

また、ｌ１０４２からは、図示しない駆動回路を介して
燃料噴射弁１６の開閉時間を制御する燃料噴射信号及び
イグナイタ３２のオンオフ時間を制御する点火信号が出
力される。

ＲＯＭ３Ｂ内には、燃料噴射制御処理プログラム、始動
時燃料噴射制御プログラム、各処理で使用するテーブル
等処理に必要な種夕のデータがテめ記憶されている。

次に、本実施例の始動時燃料噴射制御を説明する。

第３図に示される処理は始動時用の燃料噴射量ＴＡＵＳ
ＴＡの算出ルーチンであり、所定間隔毎に起動される。

また、第４図に示される処理は燃料噴射量ＴＡＵＳＴＡ
の算出タイミング、燃料噴射タイミングを検出する処理
であり、所定間隔毎に起動される。

先ず、第３図に示される燃料噴射量ＴＡＵＳＴＡ算出ル
ーチンが起動されると、ステップ５１００にて、始動時
であるか否か判定される。

ここでは、例えば、スタータが動作中であり、エンジン
回転速度が所定以下であるときに、始動時であると判定
される。

このステップ５１００にて始動時であると判定された場
合には、ステップ８１０５〜５１５０にて、始動時の噴
射燃料量ＴＡＵＳＴＡが算出される。一方、始動時でな
いと判定された場合には、後述する定数の積算（ｆｉ　
Ｓ　ＣＲＣＴをクリアした後、本処理を終了する。

次いで、ステップ５１０５にて、噴射燃料量ＴＡＵＳＴ
Ａの計算タイミングであるか否かを判定する。

本実施例では燃料噴射量ＴＡＵＳＴＡの計算はクランク
角信号ＣＴＤＣが８または２　（２４０゜ＣＡまたは６
０°ＣＡ）の時に行われ、ここでは、後述する第４図に
示されるタイミングフラグＰＴＡＵＳがセットされてい
るか否かによって、計算タイミングであるか判定される
。

ここで計算タイミングであると判定されるとステップ５
１１０以下の処理を行い、一方、計算タイミングではな
いと判定されると本処理を終了する。

続くステ・ンブ５１１０では、計算タイミングのフラグ
ＰＴＡＵＳをクリアする。

そして、ステップ５１１５にて、定数ＫＣＲＣＴを吸気
管圧力ＰＭとバラチリ電圧ＶＢとから算出する。゛この算出は、例えば、第５図に示されるマツプを用いて
行われる。

ここで算出された定数ＫＣＲＣＴは、ステップ５１２０
にて積算値５ＣＲＣＴに加えられる。

続くステップ５１２５では、冷却水温ＴＨ−から基準値
ＬＣＲＣＴを算出する。

この算出は、例えば、第６図に示されるマツプを用いて
行われる。

ステ・ンブ５１３０では、上記積算値５ＣＲＣＴと基準
（［ＬＣＲＣＴとを比較する。

５ＣＲＣＴ＜ＬＣＲＣＴであれば、まだ燃焼室内の混合
気は完爆に必要な燃料量になっていないので、ステップ
５１３５にて通常の始動時燃料噴射量ＴＡＵＳＴＡを算
出するテーブルとして、例えば、第７図のテーブル１を
選択する。

５ＣＲＣＴ≧ＬＣＲＣＴであれば、燃焼室内の混合気は
十分濶くなっていると考えられるので、ステップ５１４
０にて通常よりも少ない始動時燃料噴射量ＴＡＵＳＴＡ
を算出するテーブルとして、例えば、第７図のテーブル
２を選択する。

そして、ステップ５１４５にて、上記選択されたテーブ
ルを使用し、冷却水温ＴＨＷから、始動時の燃料噴射量
ＴＡＵＳＴＡを算出し、ステッ゛プ５１５０にて、算出
されたＴＡＵＳＴＡｆｉ−ＲＡＭ４０の所定領域に記憶
し、本処理を終了する。

次ぎに、第４図に示される割込み処理を説明する。

このＮＥ割込み処理は、前述のように燃料噴射量ＴＡＵ
ＳＴＡの算出タイミング、燃料噴射タイミングを検出す
る処理である。

処理が開始されると、ステップ５２００にて、クランク
角信号ＣＴＤＣが８または２（２４０゜ＣＡまたは６０
°ＣＡ）であるか判定し、条件に合えば、ステップ５２
０５にて、前述の燃料噴射ｆｆ１ＴＡＵｓＴＡ算出処理
で使用した計算タイミングツラグＰＴＡＵＳをセットす
る。

一方、条件が成立していないならば、ステップ５２１０
の制御が移る。

ステップ５２１０では、クランク角信号ＣＴＤＣが９ま
たは３　（２７０’　ＣＡまたは９０°ＣＡ）であるか
否か判定し、条件が成立すればステップ５２１５にて、
前述の燃料噴射量ＴＡＵＳＴＡ算出処理で算出・記憶さ
れた燃料噴射量ＴＡＵＳＴＡだけ燃料噴射を行う。なお
、実際の燃料噴射処理については、本発明と直接の関係
が無いため説明を省略する。

一方、条件が成立しない場合には、本処理を終了する。

本実施例では、バッテリ電圧ＶＢが大きくなるに従って
大きくなる定数ＫＣＲＣＴの積算＠５ＣＲＣＴと、基準
値ＬＣＲＴとを比較し、５ＣＲＣＴ＜ＬＣＲＴのときに
は通常の始動時燃料噴射量ＴＡＵＳＴＡを使用し、５Ｃ
ＲＣＴ≧ＬＣＲＴのときには通常より少ない始動時燃料
噴射量ＴＡＵＳＴＡを使用する。

すなわち、バッテリ電圧ＶＢが低いときには１回当りの
燃料噴射量ＴＡＵは所望量より少なくなるが、定数ＫＣ
ＲＴも小さくなっているので、５ＣＲＣＴ≧ＬＣＲＴと
なるために費やす噴射回数が多くなり、その結果燃料噴
射量ＴＡＵの合計量は、バッテリ電圧ＶＢと関係なく、
完爆に必要な所望量となる。

そのため、バッテリ電圧ＶＢの変動によって、燃料噴射
圧が変化しても燃焼室内の混合気を所望の濃度にでき、
始動性が向上する。

また、本実施例においては、定数ＫＣＲＣＴを算出する
際に、吸気管圧力ＰＭも考慮している。

この吸気管圧力ＰＭは吸入空気量の指標となり、吸気管
圧力ＰＭが小さい場合には、燃焼室内に入る空気量が多
くなるため噴射される燃料量の総計を増やし、逆に吸気
管圧力ＰＭが大きい場合には燃料量の総計を減らしてい
る。

そのため、より燃焼室内の混合気は好ましい状態となり
、始動性がより向上する。

［発明の効果］本発明の始動時燃料噴射制御装置は、バッテリ電圧が大
きくなるに従って大きくなる定数の積算値と、基準値と
を比較し、積算値が基準値より小さいときには通常の始
動時燃料噴射量を使用し、積算値が基準値を越えたとき
には通常より少ない始動時燃料噴射量を使用する。

すなわち、バッテリ電圧が低いときには１回当りの燃料
噴射量は所望量より少なくなるが、上記定数も小さくな
っているので、積算値が基準値以上となるために費やす
噴射回数が多くなり、その結果燃料噴射量の合計量は、
バッテリ電圧と関係なく、完爆に必要な所望量となる。

そのため、バッテリ電圧が変動して、燃料噴射圧が変化
しても燃焼室内の混合気を所望の濃度にでき、常に良好
なエンジンの始動が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を例示するブロック図、第２図は
本発明の一実施例のエンジンおよび周辺装置の概略構成
図、第３図及び第４図はその動作を説明する流れ図、第
５図ないし第７図はその動作に使用するテーブルの説明
図である。Ｍｌ・・・エンジン、Ｍ２・・・燃料噴射量算出手段、
Ｍ３・・・始動時燃料噴射制御装置、Ｍ４・・・定数算
出手段、Ｍ５・・・定数積算手段、Ｍ６・・・積算値比
較手段、１０・・・圧カセ゛ンサ、１６・・・燃料噴射
弁、２０・・・水温センサ、３０・・・制御回路、３４
・・・バッテリ代理人　弁理士　定立　勉（他２名）第３図第７図イａ　← →高第図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】エンジンの始動時に、エンジン状態に応じて始動時用の
燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段を備えたエン
ジンの始動時燃料噴射制御装置において、始動時用の燃料噴射量を算出する際に、バッテリ電圧を
検出し、予め定められバッテリ電圧が大きくなるに従っ
て大きくなる定数を、上記検出したバッテリ電圧により
算出する定数算出手段と、該算出された定数を積算する
定数積算手段と、該定数積算手段による積算値を、予め
定められた基準値と比較する積算値比較手段と、を備え、上記燃料噴射量算出手段が、上記積算値比較手段にて積
算値が基準値を越えたと判定された場合には、始動時用
の燃料噴射量を減少させることを特徴とするエンジンの
始動時燃料噴射制御装置。